발전기의 해당 시간의 평균 정산금인 76원/kWh을 적용하여 산출하면 표 2-18과 같이 139억 원의 효과를 확인하였다.
378 GWh(감축량) × 76원/kWh(낙찰 시간 평균 SMP) - 148억 원(감축정산금)
= 139억원
표 2-18. 2차 연도 경제성 수요반응에 의한 에너지 비용 절감 Table 2-18. Energy Cost Reduction by Economic DR in the second year
전력구입비용 절감 발전기 운전비용 절감
208억원 139억원
제5절 수요자원시장 개선점
하게 통합하는 것이 중요하다. 용량시장은 미국 PJM의 RPM제도가 기능적으로 효과적인 제도로 평가되나 우리나라에 적용하기 위해서는 수급계획과의 정합성 문제를 고려해야 한다.
보조서비스는 향후 신재생에너지와 같은 간헐성 자원의 전력계통 진입이 확대 되는 경우에 더욱 그 가치가 강조되는 영역이다. 수요자원은 발전기에 비해 반응 하는 속도가 빨라 유효한 역할을 할 수 있는 우수한 자원이지만, 아직 제도의 미 비로 자원의 활용이 불가능하다. 이 보조서비스는 발전자원의 경우도 완벽하게 시장원리를 적용하지 못하고 있는 상태라서, 전반적인 보조서비스 시장도입을 위 해서는 시장제도의 전면적인 개선이 불가피하다. 시장제도의 전면적인 개선 추진 을 위해서는 장시간이 소요된다. 따라서 수요자원을 보조서비스에 활용하는 방안 은 단계별로 접근할 필요가 있다.
시장의 구조를 변경하는 것은 그 파급 영향을 감안할 때 점진적으로 추진할 필요가 있다. 제도 도입은 선진사례 벤치마킹을 통해서 핵심적인 모델을 설정하 고 우리 실정에 맞게 보완하되, 시뮬레이션을 통해서 문제점을 도출하고 시범사 업을 통해 실증을 거친 후에 도입하는 것이 시장의 영향이나 예상치 못한 부작 용으로 인한 혼란을 방지할 수 있을 것이다.
수요자원을 발전자원과 동일하게 활용하기 위해서는 위에서 기술한 바와 같이 용량, 에너지, 보조서비스 시장에 참여하는 것이 필요하다. 수요자원이 보조서비 스에 참여하기 위해서는 보조서비스 시장을 도입하는 것이 필요하나, 보조서비스 시장 도입은 시장체제의 전반적인 개편이 불가피해지고 장기간이 소요된다. 가용 자원을 활용하기 위해서는 본격적인 보조서비스 시장 도입 전에 수요자원을 보 조서비스로 활용할 수 있는 메커니즘을 도입하는 것을 대안으로 생각할 수 있다.
즉, 1단계는 수요자원을 보조서비스로 활용하고 2단계로 보조서비스 시장을 도입 하는 방안이다[45].
간헐적인 발전특성을 가진 신재생전원의 확대로 인해 계통운영의 불안정성을 완화하기 위한 수단으로써 유럽을 중심으로 수요자원의 보조서비스에 활용하려 는 노력이 활발하다. 프랑스는 2014년, 산업용 고객이 최초로 1차예비력(수초)과 2차예비력(수분)에 참여하는 것을 허용하였고, 영국도 신재생의 안정적 운영을 위해 수요자원의 예비력 활용에 주목하여 수요자원의 참여를 허용하고 있다. 우
리나라도 고예비율 등으로 수요반응의 비상자원 활용도가 제한적일 것으로 예상 되는 상황에서 수요자원을 보조서비스로 활용하는 방안을 검토할 필요가 있다.
특히, 2030년까지 신재생에너지 발전비율을 20 %까지 확대하기로 한 정부정책 에 대비하여 수요자원을 보조서비스로 활용하기 위한 체계적인 준비를 하여 미 래 계통환경 변화에 대응할 필요가 있다. 수요자원은 저장장치의 약 10 %의 비 용으로 신재생전원의 간헐성을 보완할 수 있는 우수한 자원이다.
수요자원을 보조서비스에 활용하기 위해서는 선진사례 벤치마킹을 통해 기술 적, 제도적 요구사항을 파악하고, 수요자원의 보조서비스 참여를 허용하기 위한 수요자원의 요구수준 및 실효성 검증을 위한 수요반응 자원의 인증시험 방안과 보조서비스에 참여하는 수요자원에 대한 성과보상금과 페널티 등의 보상기준을 마련해야 한다.
수요자원이 보조서비스에 참여하기 위해서는 현행 예비력의 구분에 따라 주파 수 조정, 대기·대체 예비력으로 구분하여야 하고, 이에 적합한 기술기준과 보상 수준을 설계하여야 하며, 실시간 제어를 위한 EMS 시스템 로직을 개발하고 연 계시험을 시행해야 한다. 수요자원의 보조서비스 참여는 예비력의 성능요건과 요 구조건을 충족하는 자원을 대상으로 하되, 단기적으로 정지예비력 자원으로 우선 활용을 추진하고, 표 2-19와 같이 단계별로 운전예비력과 주파수추종 예비력으로 확대하는 것이 바람직할 것이다.
표 2-19. 예비력의 구분과 수요자원의 참여 가능성
Table 2-19. Classification of Reserve Power and Possibility of Participation in DR 보조서비스 구분 응동시간 Fast DR 적용 주파수조정예비력
운전예비력
순시 가능
대기·대체예비력
10분 가능
정지예비력 20분(120분) 가능 자료: 한국전력거래소(2019)
나. 수급기본계획과 연계
현행 전력수급기본계획은 수요자원 시장 개설 이후 수요자원 시장에 등록된 용량을 제대로 반영하지 못하고 있다. 표 2-20에서 보는 바와 같이 수요자원 시 장에 등록된 수요자원 용량과 수급계획에 반영된 용량은 큰 차이가 있다. 더욱이 수요자원이 지속적으로 확대되고 있는 상황에서 전력수급계획에 반영되지 않으 면 장기적인 신규설비 건설회피 편익을 제대로 기대할 수가 없고, 수요자원을 고 려하지 않고 발전기를 건설하게 되면 중복투자가 된다.
그러므로 수요자원의 규모에 따른 실제 용량을 제대로 반영하는 것이 절대적 으로 필요하다. 수요자원과 공급자원의 비용을 통합하여 전력시스템의 총비용을 최소화하는 방식으로 수급계획 수립절차를 개선해야 한다.
표 2-20. 수요자원의 수급계획 반영량과 시장 등록용량
Table 2-20. DR Reflection Amount in Supply and Demand Plan, Market Registration Capacity
구분(단위: MW) 2020년 2021년 2022년 2023년 시장 등록용량 4,499 4,499 4,499 4,499 제9차 수급계획 반영량 2,437 2,568 2,672 2,780 자료: 한국전력거래소(2021)
수급계획에 설비용량을 대체할 수 있는 수요자원을 반영하기 위해서는 우선 등록된 수요자원 중 실질적으로 피크를 감축할 수 있는 실효용량을 산정하여 반 영해야 한다. 수요자원은 연간 동원할 수 있는 총시간, 1일 총사용시간, 활용가능 시간대 등에 대한 제약과 수요자원을 급전 지시하는 시장규칙 상의 제약을 받는 다. 또한 수요자원이 피크 수요를 감축할 수 있는 실효 용량은 전력시장규칙에서 정한 자원 사용의 제약 조건과 전력수요 부하지속곡선의 형태에 영향을 받는다.
수요자원의 실효용량을 산출하기 위해서 먼저 전력계통에서 실질적으로 피크 에 기여하는 수요자원의 한도를 구해야 한다. 수요자원의 한도를 구한 후, 등록 용량이 이보다 작을 경우는 전체용량이 실효용량이 되며, 이보다 클 경우는 계통
기여 상한치로 제한된다. 따라서 수요자원의 등록용량을 상한치 이하로 하거나 용도를 구분하여 등록하는 방안도 있다.
수요자원의 상한치를 구하는 것은 2가지 방법이 있으며, 이는 수요자원에 의한 최대부하 삭감효과를 산정하는 방법과 계통신뢰도를 기준치로 유지하는 한도까 지 수요자원의 한도를 정하는 방법이다.
최대부하 삭감효과를 기준으로 하는 방법은 신뢰성 수요반응을 급전지시 할 수 있는 조건을 충족하면서 상정된 부하지속곡선상에서 피크를 감축할 수 있는 한도까지 수요자원의 용량을 늘려가면서 그 한도를 구하는 것이다. 신뢰도기준 충족 방식은 계통신뢰도 기준을 고려하여 수요자원의 효과를 평가하는 방식이다.
현행 신뢰도 기준은 LOLP 기준으로 0.3일/년이다. 수급계획상의 발전기를 수 요자원 등록용량까지 대체하면 마지막 한도의 수요자원이 발전기에 대한 등가 수요자원의 한도가 된다. 최대부하 삭감효과에 의한 상한치는 2016년은 3,456 MW, 마지막 연도인 2029년은 4,726 MW로 추정하였다.
또한 현행 수요자원은 연단위로 등록하기 때문에 10년 이상의 수급기본계획에 적용하면 4,000MW의 첨두 발전기를 대체할 수 있다.
다. 시장질서 확립 및 투명한 정보공개
수요자원시장은 개설 초창기로서 자원 발굴에 집중하는 노력에 힘입어 양적으 로 큰 성장을 가져왔고, 현재는 개발이 용이한 자원은 거의 발굴되어 수요자원시 장의 성장속도가 상대적으로 둔화되고 있다. 사업자 간 경쟁이 과열되고, 사업자 의 전문성 부족 및 도덕적 해이 등 여러 요인에 의해 불공정 행위가 발생할 개 연성이 높아지고 있다. 따라서 수요자원시장의 공정성을 제고하기 위한 감시 체 제를 정비하고 정보공개를 확대하는 등 공정하고 투명한 수요자원 시장의 확립 이 필요하다.
이를 위해서는 우선 전력시장감시위원회, 공정거래위원회 등 공정거래 유관기 관 간의 수요시장관련 감시영역 및 조치방안에 대한 협의를 추진하고, 수요자원 시장 입찰기준 및 불공정 행위에 대한 세부조항을 시장규칙에 반영해야 한다. 또 한, 과년도 운영실적을 분석하여 부적합한 입찰이나 낙찰 사례를 파악하여 시장 질서 저해행위에 대한 가이드라인(표준약관 등)을 제공하는 것도 하나의 방안이
될 것이다.
결과적으로 시장 질서를 확립하기 위해서는 수요자원시장에 대한 정보를 투명 하게 공개하는 것이 필요하다. 정보공개는 시장질서의 확립뿐만 아니라 시장의 공정성과 투명성을 위해서 필요한 필수요소이다. 따라서 수요관리사업자 등 민간 의 데이터 정보공개 요구사항을 수렴하고, 유관기관 간 정보공개를 연계하여 상 호 활용하는 협업체계를 구축하는 것이 시장질서 확립에 있어서 가장 바람직한 방안이 될 것이다.